Undersøgelse afslører, hvordan bakterier bygger essentielt kulfikserende maskineri

Et team af forskere ledet af University of California, Berkeley, har opdaget, hvordan bakterier bygger et kulstoffikserende maskineri, der er afgørende for livet på Jorden. Forskerholdet, som også omfattede forskere fra University of California, Davis, US Department of Energy's Joint Genome Institute (JGI) og University of Washington, brugte kryo-elektronmikroskopi (cryo-EM) til at visualisere strukturen af maskineri, kendt som carboxysomet.

Carboxysomer er polyedriske proteinskaller, der indkapsler enzymer, der binder kuldioxid til organiske forbindelser. Denne proces, kendt som kulstoffiksering, er afgørende for produktionen af ​​mad, ilt og andre organiske molekyler, der understøtter livet på Jorden.

Forskerholdet fandt ud af, at carboxysomer er samlet ud fra et enkelt protein, kaldet CcmA, som selv samles til en hul kugle. CcmA-proteinet rekrutterer derefter andre proteiner, kaldet Rubisco og kulsyreanhydrase, ind i carboxysomet. Rubisco er enzymet, der fikserer kuldioxid, mens kulsyreanhydrase hjælper med at omdanne kuldioxid til bikarbonat, som kan bruges af Rubisco.

Opdagelsen af ​​karboxysomets struktur giver ny indsigt i, hvordan bakterier bygger dette essentielle kulfikserende maskineri. Disse oplysninger kan føre til udviklingen af ​​nye metoder til at forbedre effektiviteten af ​​fotosyntese og kulstoffiksering, hvilket kan have stor indflydelse på fødevareproduktion og klimaændringer.

Forskerholdets resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Nature.